공명(입자물리학)

입자물리학에서 공명은 산란 실험의 미분 단면에서 발견되는 특정 에너지 주위에 위치한 봉우리다. 이러한 봉우리들은 아원자 입자와 관련이 있는데, 여기에는 다양한 보손, 쿼크 및 하드론(핵, 델타 바이론 또는 업실론 메손과 같은)과 그 배설물이 포함된다. 일반적인 용도에서 "재고"는 수명이 매우 짧은 입자만 설명하며, 대부분 고에너지 하드론은 10초⁻²³ 이하에 존재한다.^[1]

공명의 폭( ()은 관계에 의한 입자(또는 그 흥분 상태)의 평균 수명(τ)과 관련이 있다.

${\displaystyle \Gamma ={\frac {\hbar }{\tau }}}$

여기서 h는 Planck 상수이고 $\hslash {\displaystyle }$= ${\displaystyle h\frac{}{}}$ ${\displaystyle \frac{2\mathrm{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{\pi }{}}$ ${\$ $\}\}\}\}\}.$

따라서 입자의 수명은 입자의 공진폭의 직접적인 역이다. 예를 들어, 충전된 파이온은 2.6033×10초의⁻⁸ 어떤 메손 중 두 번째로 긴 수명을 가진다.^[2] 따라서 공진폭은 약 2.528×10⁻⁸ eV 또는 약 6.11 MHz로 매우 작다. Pion은 일반적으로 "확실성"으로 간주되지 않는다. 충전된 rho meson은 약 4.41×10초의 매우⁻²⁴ 짧은 수명을 가지고 있다. 이에 상응하여 공진폭은 149.1 MeV 또는 약 36 ZHz로 매우 크다. 이것은 입자의 휴식 질량의 거의 5분의 1에 달한다.^[3]

참고 항목

• 바리온 공진 입자
• 로퍼 공명
• 거대공명
• 상대론적 Breit-Wigner 분포

참조